甘肅省甘南州羊肚菌研究與開發(fā)進(jìn)展

敏玉霞 戴彩虹 毛玉萍

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甘肅省甘南州羊肚菌研究與開發(fā)進(jìn)展

敏玉霞 戴彩虹 毛玉萍

（甘南藏族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，甘肅合作 747000）

縱述我國羊肚菌主產(chǎn)區(qū)之一的甘肅省甘南藏族自治州的自然環(huán)境狀況，甘南州羊肚菌的種質(zhì)資源、分類研究、液體發(fā)酵及人工栽培現(xiàn)狀等，提出今后須在羊肚菌種質(zhì)資源及生境調(diào)查、深層發(fā)酵研究及良種選育3個(gè)方面開展大量工作。

甘南藏族自治州；羊肚菌；液體發(fā)酵；人工栽培

羊肚菌（spp.）俗稱羊肚菜、草笠竹、羊肚蘑、狼肚等，因狀似羊肚而得名。羊肚菌屬隸屬于菌物界、子囊菌門、盤菌綱、盤菌目、羊肚菌科，其屬模式種是羊肚菌（L.）Pers[1,2]。作為全世界人民喜愛的美味佳肴，羊肚菌營養(yǎng)成分豐富、齊全，蛋白質(zhì)含量高于牛、羊、豬等肉類，僅次于大豆；還含有豐富的氨基酸、脂肪酸、多糖、維生素，以及大量的礦質(zhì)元素[3,4]，其風(fēng)味獨(dú)特，具有增強(qiáng)人體免疫力、降低膽固醇、抗疲勞、抗病毒等諸多藥用功效[5,6]，具有良好的開發(fā)應(yīng)用前景。然而其獨(dú)特的遺傳特性和生態(tài)類型給人工栽培帶來了極大的困難，成為近百年來國內(nèi)外學(xué)者孜孜不倦的研究熱點(diǎn)之一。近年來，我國羊肚菌的人工栽培獲得了突破，發(fā)展迅猛[7]。

羊肚菌按子實(shí)體顏色形態(tài)分為黑色羊肚菌類群、黃色羊肚菌類群、變紅羊肚菌類群和半開羊肚菌類群。而按分子系統(tǒng)發(fā)育學(xué)，則可分為三個(gè)支系，即黃色羊肚菌支系（Esculenta Clade）、黑色羊肚菌支系（Elata Clade）（包括黑色和半開兩個(gè)類群）和變紅羊肚菌支系（Rufobrunnea Clade）[2,8]。其中，黑色羊肚菌支系和黃色羊肚菌支系為姊妹類群，是構(gòu)成羊肚菌屬的主要類群。變紅羊肚菌支系是最古老的類群，屬于基部類群。目前，全世界范圍內(nèi)共發(fā)現(xiàn)羊肚菌屬61個(gè)物種，其中33個(gè)屬于黑色羊肚菌支系，27個(gè)屬于黃色羊肚菌支系，變紅羊肚菌支系僅有1種[2]。中國共分布有該屬30個(gè)物種，主要分布于西南地區(qū)的云南、四川，西北地區(qū)的陜西、甘肅、青海、新疆、西藏，以及東北地區(qū)的黑龍江、遼寧、吉林等省區(qū)。

1 甘南州自然環(huán)境概況

甘肅省甘南藏族自治州是我國羊肚菌主產(chǎn)區(qū)之一，該州地處青藏高原北半坡，全區(qū)北緯33°20′～35°40′，東經(jīng)100°52′～104°45′，屬高寒陰濕氣候帶，地勢(shì)西北高、東南低，海拔在1 100～4 900米之間，大部分在3 000米以上，年降雨量400～800毫米，全州各地年平均氣溫自東南向西北隨海拔升高而降低，一般在1～13 ℃之間，地處東南部的舟曲縣年平均氣溫為12.7 ℃，迭部縣6.7 ℃。氣候涼爽，雨量充沛，適宜羊肚菌這種喜涼菌類生長。地形地貌復(fù)雜，垂直分布差異大，光照時(shí)數(shù)多，輻射強(qiáng)度大，高原氣候特色明顯，植被覆蓋率高，生物群落穩(wěn)定，自東南向西北生物種群變化比較顯著。從生態(tài)角度講，獨(dú)特的氣候條件和復(fù)雜的地形地貌特征，為多種高原野生種質(zhì)的生長發(fā)育提供了良好條件，其中包括羊肚菌種質(zhì)資源。雖然甘南州羊肚菌的研究工作起步較晚，但近年來，科研工作者和業(yè)余愛好者掀起了研究熱潮。今筆者就近幾年甘南州羊肚菌的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，旨在為明確甘南藏族自治州野生羊肚菌種質(zhì)資源和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，以及早日實(shí)現(xiàn)商業(yè)化栽培提供理論依據(jù)。

2 羊肚菌資源及生態(tài)調(diào)查

甘南州野生羊肚菌資源的調(diào)查始于20世紀(jì)80年代，顧龍?jiān)朴?982—1983年對(duì)甘南州洮河中游、門鎮(zhèn)河林區(qū)、七林班等地的羊肚菌屬（）進(jìn)行了標(biāo)本采集和鑒定，發(fā)現(xiàn)該區(qū)有野生羊肚菌5種，分別為羊肚菌（）、尖頂羊肚菌（）、黑脈羊肚菌（）、粗柄羊肚菌（）、小羊肚菌（），并稱后3種為當(dāng)時(shí)甘肅省的新紀(jì)錄種[9,10]。之后，他又報(bào)道了菌蓋掃描和透射電鏡結(jié)果：羊肚菌菌蓋外表面的網(wǎng)狀棱紋是由不育的疏絲組織組成的，與內(nèi)表面結(jié)構(gòu)相同，凹坑內(nèi)分布著由側(cè)絲和子囊組成的子實(shí)層；側(cè)絲頂端稍膨大，呈細(xì)長棒形，外壁具網(wǎng)狀皺紋，子囊頂端有壺蓋形的囊蓋，呈長圓筒形，外壁也具網(wǎng)狀皺紋，內(nèi)含8個(gè)單列的橢圓形孢子。子囊具趨光性，開裂方式是典型的頂端囊蓋開裂[11]。

同一時(shí)期，羅植柚測定了這5種野生羊肚菌的營養(yǎng)成分，結(jié)果顯示，5種羊肚菌的粗蛋白平均含量高達(dá)28.31%，高于一般菇類和牛、羊、雞等肉類，僅次于大豆；平均氨基酸含量為19.45 mg/100g，高于玉米、大豆等植物性食品和豬、羊和雞等肉類食品。其碳水化合物、礦質(zhì)元素和維生素含量也十分豐富[12]。1986年，羅植柚在洮河中、上游林區(qū)布點(diǎn)觀察，研究羊肚菌盛產(chǎn)地的生態(tài)條件，包括土壤、植被、溫度、濕度和光照等[13]。1993年，王法渠對(duì)迭部縣羊肚菌資源、種類、生境和生態(tài)習(xí)性等進(jìn)行考察，指出有12個(gè)不同種，即粗柄羊肚菌、羊肚菌、黑脈羊肚菌、高羊肚菌（）、尖頂羊肚菌、小羊肚菌、半開放羊肚菌（）和白羊肚菌（）等，垂直分布于海拔1 700～3 200 m的地帶，并設(shè)計(jì)了8類羊肚菌生長基質(zhì)試驗(yàn)，證實(shí)該屬為腐生型真菌，無植物菌根和其他真菌共生關(guān)系[14]。杜品于2000年統(tǒng)計(jì)了甘南州林區(qū)的大型真菌，報(bào)道的5種羊肚菌[15]，種類與前人相同，但他仍然將其歸為馬鞍菌科。

3 羊肚菌液體發(fā)酵研究

野生羊肚菌受氣候、土壤、溫度、濕度等環(huán)境因素影響，產(chǎn)量甚少，價(jià)格居高不下，一百多年來，有不少科研工作者致力于羊肚菌的人工栽培研究。但是，實(shí)現(xiàn)羊肚菌人工栽培既要促使菌絲體扭結(jié)成子實(shí)體，又要誘導(dǎo)雙核化菌絲體形成，困難重重。相比之下，對(duì)羊肚菌菌絲體進(jìn)行液體培養(yǎng)易于實(shí)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，羊肚菌的菌絲體及代謝產(chǎn)物的成分和功效都與子實(shí)體非常接近，同時(shí)還能較好地保持子實(shí)體的獨(dú)特風(fēng)味[16]。于是，菌絲體發(fā)酵技術(shù)便成為解決資源短缺問題的新路徑，許多食用菌研究者轉(zhuǎn)向了羊肚菌液體發(fā)酵研究。

甘南州羊肚菌液體發(fā)酵研究始于20世紀(jì)末，王新宇等采用液體深層培養(yǎng)法，研究采自甘南的黑脈羊肚菌、尖頂羊肚菌和羊肚菌菌絲體的生長、蛋白質(zhì)合成和酯酶同工酶的組成，發(fā)現(xiàn)三種羊肚菌在相同的培養(yǎng)液及培養(yǎng)條件下，菌絲體產(chǎn)量、總蛋白及可溶性蛋白質(zhì)的含量無顯著差異?？墒峭粋€(gè)種在含不同濃度麥芽糖、蛋白胨和維生素B1的培養(yǎng)基上生長時(shí)，菌絲體的產(chǎn)量差異較大，可溶性蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量，以及醋酶同功酶的組成也有一定的差異[17]。王小雄等采集甘南州夏河縣的野生尖頂羊肚菌進(jìn)行深層發(fā)酵并測定菌絲體的營養(yǎng)成分，結(jié)果顯示，菌絲體含8種人體必需氨基酸的量為190.11 mg/100 g（濕重）、9.04 g/100 g（干重）。其干菌絲體中，人體必需氨基酸占氨基酸總量的40.796%，高于一般食用菌的25%～40%，且總糖含量較高，礦質(zhì)元素種類也較齊全[18]。李成一報(bào)道，同一菌株的液體培養(yǎng)產(chǎn)量與培養(yǎng)基的組成及接種技術(shù)有關(guān)，羊肚菌搖瓶培養(yǎng)時(shí)間以10天左右為宜[19]。

康小虎等對(duì)甘南州尖頂羊肚菌進(jìn)行液體發(fā)酵培養(yǎng)，以干菌絲體得率為指標(biāo)，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)優(yōu)化液體發(fā)酵培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件[20]，結(jié)果最佳培養(yǎng)基組合為白砂糖30 g/L，豆粕粉15 g/L，KH2PO40.75 g/L，MgSO4·7H2O 0.5 g/L，維生素B10.03 g/L。最優(yōu)液體發(fā)酵條件為溫度25 ℃，培養(yǎng)液初始pH 7，接種量10 mL，轉(zhuǎn)速120 r/min，培養(yǎng)時(shí)間8天。王龍運(yùn)用生物學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的研究方法，對(duì)羊肚菌液體菌種生長過程的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行擬合[21]，為羊肚菌的發(fā)酵培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)圖形化奠定了基礎(chǔ)。

4 羊肚菌分類學(xué)研究

20世紀(jì)80年代，關(guān)于甘南州羊肚菌分類學(xué)方面的研究都是基于傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)觀察，進(jìn)入21世紀(jì)后，才引入現(xiàn)代分子生物學(xué)手段。2014年，王龍首次以ITS區(qū)作為信號(hào)分子對(duì)甘南州境內(nèi)的7株野生羊肚菌進(jìn)行了分子鑒定[22]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)7株供試菌株代表4個(gè)種，分別為粗柄羊肚菌、羊肚菌、黑脈羊肚菌和高羊肚菌，并歸為黃羊肚菌類群和黑羊肚菌類群兩大類。之后，王龍?jiān)诟誓现菥硟?nèi)的迭部縣、舟曲縣、碌曲縣、卓尼縣和臨潭縣開展了野生羊肚菌種質(zhì)資源的調(diào)查和收集工作，將收集到的117株野生羊肚菌從形態(tài)學(xué)上初步分為10類，分別為肋脈羊肚菌、尖頂羊肚菌、黑脈羊肚菌、小羊肚菌、羊肚菌、普通羊肚菌、寬圓羊肚菌、粗柄羊肚菌、褐赭羊肚菌和高羊肚菌[23]。報(bào)道稱，經(jīng)單孢分離純化的羊肚菌培養(yǎng)菌落在復(fù)合PDA培養(yǎng)基上均出現(xiàn)菌絲體顏色逐漸加深的現(xiàn)象，由最初的無色透明漸變?yōu)榈S色，最終變?yōu)楹诤稚?；同時(shí)，菌絲分泌的褐色素使復(fù)合PDA培養(yǎng)基也變?yōu)楹诤稚?。菌絲呈“橋連狀”或“竹節(jié)狀”，并有分枝且交織成網(wǎng)，子囊近圓柱形，含有8枚橢圓形孢子。

5 羊肚菌人工栽培

甘南州羊肚菌的人工栽培研究始于20世紀(jì)80年代末，顧龍?jiān)茖⒉杉降母誓现菀吧蚨蔷M(jìn)行分離、純化，制成栽培種。該栽培種菌絲35天長滿全瓶，55天出現(xiàn)珊瑚形綠豆大的子實(shí)體原基，但未進(jìn)一步分化形成子實(shí)體[24]。此后直到2013年，均未見相關(guān)報(bào)道。舟曲縣作為甘南州該領(lǐng)域的開拓者，于2013年10月從隴南康縣引進(jìn)2畝（1畝≈667平方米，下同）羊肚菌菌種，在插崗鄉(xiāng)的塑料大棚內(nèi)進(jìn)行冬季試種，2014年3月底采收，這是甘南州首次人工引種羊肚菌獲得成功。至2015年，舟曲縣羊肚菌大棚種植技術(shù)（圖1～4）已較成熟，被作為一項(xiàng)富民產(chǎn)業(yè)來培育，共推廣種植160畝，還帶動(dòng)周邊的卓尼縣、臨潭縣、合作市等地試種。2016年，舟曲縣推廣種植羊肚菌175畝、大棚525個(gè)。從近兩年的收成看，畝產(chǎn)羊肚菌干品22.5千克，按市場價(jià)每千克1 600元計(jì)，每畝純收入達(dá)3萬余元，效益可觀。

2016年，舟曲縣建立了羊肚菌菌種繁育研究及生產(chǎn)基地，專門從事菌種研發(fā)生產(chǎn)、示范種植、推廣培訓(xùn)、加工銷售等，重點(diǎn)解決菌種源頭和銷售終端問題，走“公司＋技術(shù)單位＋農(nóng)戶”的合作經(jīng)營道路，由甘南州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供技術(shù)支持。菌種生產(chǎn)廠于2016年4月投入生產(chǎn)，年產(chǎn)菌種150萬～300萬袋，可供應(yīng)種植面積5 000～10 000畝，并能為研發(fā)新品種提供支撐。

圖1 母種制作

圖2 栽培種生產(chǎn)

圖3 栽培實(shí)驗(yàn)

圖4 大田種植

6 展 望

甘南州羊肚菌的研究雖然近幾年發(fā)展較迅速，但相較于國內(nèi)其他地區(qū)還相當(dāng)滯后，對(duì)當(dāng)?shù)靥N(yùn)藏的豐富的野生羊肚菌種質(zhì)資源的開發(fā)利用尚處于較低水平。今后需從以下幾個(gè)方面作出努力。

6.1 羊肚菌種質(zhì)資源及生境調(diào)查

據(jù)記載，僅迭部縣羊肚菌屬就有12個(gè)物種，但目前整個(gè)甘南州經(jīng)分子鑒定的只有4種。也就是說，還有大量的菌種資源未被挖掘，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的也僅限于從形態(tài)學(xué)上初步分類。因此，加強(qiáng)野生羊肚菌的資源調(diào)查工作，并利用分子生物學(xué)手段對(duì)其重新進(jìn)行分類，以明確甘南州野生羊肚菌資源狀況、生物學(xué)特性，更好地保護(hù)和利用這一資源，為后續(xù)其系統(tǒng)發(fā)育學(xué)及人工栽培等研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，十分重要。

6.2 羊肚菌深層發(fā)酵研究

羊肚菌多糖和氨基酸可以通過深層發(fā)酵生產(chǎn)。液體深層發(fā)酵菌絲體增殖快，產(chǎn)量大，生產(chǎn)周期短等，又不受環(huán)境因素的影響[25]。篩選適宜液體培養(yǎng)的野生羊肚菌菌株，以深層發(fā)酵獲得的菌絲體和發(fā)酵液為原料提取羊肚菌有效成分，為甘南州羊肚菌產(chǎn)業(yè)化發(fā)展另辟蹊徑。

6.3 羊肚菌的良種選育

據(jù)報(bào)道，全國品質(zhì)最好的羊肚菌產(chǎn)于山西呂梁地區(qū)和甘肅甘南州迭部縣。羊肚菌良種品質(zhì)主要體現(xiàn)在菌帽大、肉質(zhì)厚、菌柄短小、帽黑柄白、尖型飽滿、大小勻稱、氣味香濃[26]。但目前甘南州栽培的羊肚菌菌種全部引自四川，且沿用適應(yīng)四川局部地區(qū)和環(huán)境的技術(shù)措施。所以，應(yīng)盡快開展甘南州野生羊肚菌菌種的良種選育及人工馴化工作，發(fā)掘因地制宜的栽培管理技術(shù)，盡快將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

[1] 黃年來, 林志彬, 陳國良, 等. 中國食藥用菌學(xué)[M]. 上海: 上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社, 2010: 1375-1396.

[2] 杜習(xí)慧, 趙琪, 楊祝良. 羊肚菌的多樣性、演化歷史及栽培研究進(jìn)展[J]. 菌物學(xué)報(bào), 2014, 33(2): 183-197.

[3] 朱斗錫, 何榮華. 羊肚菌人工與野生營養(yǎng)成分化驗(yàn)比較[J]. 中國食用菌, 2002, 21(2): 33.

[4] 李燁. 羊肚菌的研究與開發(fā)[J]. 中國食用菌, 2004, 23(1): 6-10.

[5] 孫曉明, 張衛(wèi)明. 羊肚菌免疫調(diào)節(jié)作用研究[J]. 中國野生植物資源, 2001, 20: 12-13.

[6] 張利平, 陳彥, 王子堯, 等. 羊肚菌胞外多糖免疫活性研究[J]. 中國食用菌, 2009, 28(3): 47-49.

[7] 張亞, 蔡英麗, 劉偉. 羊肚菌覆膜栽培技術(shù)[J]. 食藥用菌, 2017, 25(2) : 133-137.

[8] 趙永昌, 柴紅梅, 張小雷. 我國羊肚菌產(chǎn)業(yè)化的困境和前景[J]. 食藥用菌, 2016, 24(3): 133-139, 154.

[9] 顧龍?jiān)? 甘南藏族自治州羊肚菌調(diào)查[J]. 中國食用菌, 1984, 3(1): 34-36.

[10] 顧龍?jiān)? 甘南山珍－羊肚菌[J]. 食用菌, 1983, 5(04): 1-2.

[11] 顧龍?jiān)? 高金誠, 等. 羊肚菌菌蓋的電鏡觀察[J]. 西北植物學(xué)報(bào), 1989, 9(1): 16-19.

[12] 羅植柚. 甘南野生羊肚菌的營養(yǎng)成分[J]. 食用菌, 1985(2): 45-46.

濱660塊設(shè)計(jì)沙四段為直井長縫開發(fā)。該區(qū)塊屬于濱南沙四灘壩沙儲(chǔ)層，測井解釋滲透率（5～15）×10-3μm2，為低滲-特低滲儲(chǔ)層，從油層應(yīng)力剖面看出，濱660塊沙四段油藏呈多層發(fā)育，層間地層應(yīng)力差異較大，隔層應(yīng)力較高，壓裂易產(chǎn)生多裂縫。油層與隔層應(yīng)力差為2～5MPa，大型壓裂裂縫形態(tài)復(fù)雜。

[13] 羅植柚. 甘南野生羊肚菌生態(tài)研究初報(bào)[J]. 中國食用菌, 1986, 5(1): 30-32.

[14] 王法渠. 迭部縣羊肚菌資源及其生態(tài)習(xí)性[J]. 中國食用菌, 1993, 12(4): 28.

[15] 杜品. 甘南藏族自治州森林大型藥用真菌資源研究初報(bào)[J]. 2000, 24: 166-169.

[16] 李文靜. 羊肚菌深層發(fā)酵培養(yǎng)及抗氧化活性的初步研究[D]. 天津: 天津科技大學(xué), 2015.

[17] 王新宇, 梁祖炳, 蒲訓(xùn), 等. 三種不同羊肚菌菌絲體的生長, 蛋白質(zhì)合成和酯酶同功酶的組成[J]. 真菌學(xué)報(bào), 1996, 15(3): 220-226.

[18] 王小雄, 付華, 鄭尚珍. 尖頂羊肚菌深層發(fā)酵菌絲體營養(yǎng)成分的研究[J]. 西北師范大學(xué)學(xué)報(bào), 1997, 33(2): 38-40.

[19] 李成一, 李曉紅, 王秉峰.羊肚菌菌絲體液體培養(yǎng)菌株篩選[J]. 甘肅科學(xué)學(xué)報(bào), 1998, 10(1): 64-66.

[20] 康小虎, 蔡亞東, 孫宜法. 甘南州尖頂羊肚菌菌絲體液體發(fā)酵培養(yǎng)研究[J]. 中國食用菌, 2012, 31(6): 40-43.

[21] 王龍. 甘肅甘南野生羊肚菌多樣性及其液體發(fā)酵工藝研究[D]. 蘭州: 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué), 2015.

[22] 王龍, 秦鵬, 王生榮. 甘肅甘南野生羊肚菌rDNA的ITS序列分析[J]. 草原與草坪, 2014, 34(6): 41-44.

[23] 王龍, 郭瑞, 秦鵬. 甘肅甘南藏族自治州野生羊肚菌形態(tài)學(xué)特征與鑒定[J]. 林業(yè)科技通訊, 2016(7): 3-7.

[24] 顧龍?jiān)? 黑脈羊肚菌引種馴化初探[J]. 食用菌科技, 1983(2): 8-10.

[25] 李飛翔. 尖頂羊肚菌菌絲體發(fā)酵條件優(yōu)化及其多糖性質(zhì)研究[D]. 昆明: 昆明理工大學(xué), 2015.

[26] 朱斗錫. 羊肚菌人工栽培研究進(jìn)展[J]. 中國食用菌, 2008, 27(4): 3-5.

Research Progress onspp. in Gannan, Gansu Province

Min Yuxia Dai Caihong Mao Yuping

(Institute of Agricultural Sciences, Gannan Tibetan Autonomous Prefecture, Hezuo 747000, China)

Gannan Tibetan Autonomous Prefecture, Gansu Province, is one of the main producing areas of Morchella due to its unique climatic characters，which provided excellent ecological conditions for the occurrence of Morchella. In this paper, the recent research progresses of resources distribution,taxonomy, liquid fermentation, and artificial cultivation of morels in Gannan are reviewed. The potential issues remaining in the current research and give some suggestions for future study are discussed.

Gannan；spp.；liquid fermentation；artificial cultivation

S646

A

2095-0934（2017）03-166-05